ดาราศาสตร์อินฟราเรด กาแลคซียุคแรก ดาวเคราะห์นอกระบบ กระจกเงา บังแดด วงโคจร L2 NASA, ESA, CSA และภาพถ่ายในขอบเขตลึก
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์เป็นหอดูดาวอวกาศอินฟราเรดขนาดใหญ่ที่ศึกษากาแลคซีในยุคแรกๆ การกำเนิดดาว บรรยากาศของดาวเคราะห์นอกระบบ และวัตถุทั่วจักรวาลจากบริเวณสังเกตการณ์ที่มั่นคงใกล้กับจุดดวงอาทิตย์-โลก L2
เวบบ์คืออะไร
กล้องโทรทรรศน์อวกาศเจมส์ เวบบ์ หรือที่เรียกกันทั่วไปว่า เวบบ์ หรือ JWST เป็นหอดูดาวอวกาศที่สร้างขึ้นเพื่อให้มองเห็นจักรวาลในแสงอินฟราเรดเป็นหลัก มันไม่ได้ทดแทนกล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิลโดยตรง มันเป็นกล้องโทรทรรศน์ประเภทอื่นที่ได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น เป้าหมายที่เย็นกว่า และวัตถุที่อยู่ไกลออกไปที่จางมาก
ทำไมอินฟราเรดจึงมีความสำคัญ
แสงอินฟราเรดช่วยให้นักดาราศาสตร์ศึกษาวัตถุที่เย็น มีฝุ่นมาก หรืออยู่ไกลเกินไปที่จะสังเกตได้ดีในแสงที่ตามองเห็นได้ เมื่อจักรวาลขยายตัว แสงจากกาแลคซีแรกสุดก็ถูกขยายออกไปเป็นความยาวคลื่นอินฟราเรด เครื่องมืออินฟราเรดยังสามารถมองผ่านเมฆฝุ่นบางส่วนที่ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ก่อตัวขึ้นได้
กระจกและบังแดด
กระจกเงาหลักขนาด 6.5 เมตรของเวบบ์ประกอบด้วยส่วนหกเหลี่ยม 18 ส่วนซึ่งกางออกหลังการปล่อยตัว แผงบังแดดห้าชั้นมีขนาดประมาณสนามเทนนิส และช่วยให้กล้องโทรทรรศน์เย็นโดยการปิดกั้นความร้อนและแสงจากดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ อุณหภูมิที่เย็นจัดถือเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากเวบบ์ต้องตรวจจับสัญญาณอินฟราเรดที่จางๆ โดยไม่ต้องถูกความร้อนของตัวเองมากเกินไป
โดยที่เวบบ์สังเกตจากที่นั้น
เวบบ์ทำงานใกล้จุดลากรองจ์ที่สองของดวงอาทิตย์-โลก หรือที่เรียกว่า L2 ซึ่งอยู่ห่างจากโลกประมาณ 1.5 ล้านกิโลเมตร ตำแหน่งนี้ช่วยให้กล้องโทรทรรศน์เก็บดวงอาทิตย์ โลก และดวงจันทร์ไว้ด้านหนึ่งในขณะที่เครื่องมือชี้ไปในห้วงอวกาศ เวบบ์ติดตามวงโคจรรัศมีรอบ L2 แทนที่จะนั่งนิ่งอยู่ที่จุดคงที่
เป้าหมายทางวิทยาศาสตร์
เวบบ์ศึกษากาแลคซีแรกๆ การเติบโตของกาแลคซีเมื่อเวลาผ่านไป การก่อตัวของดาวฤกษ์และดาวเคราะห์ วัตถุในระบบสุริยะของเรา และบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่อยู่นอกดวงอาทิตย์ สามารถระบุลายนิ้วมือทางเคมีบางชนิดในบรรยากาศนอกระบบดาวเคราะห์ รวมถึงไอน้ำ คาร์บอนไดออกไซด์ มีเทน และโมเลกุลอื่นๆ ภายใต้สภาวะการสังเกตที่เหมาะสม
ภารกิจระหว่างประเทศ
เวบบ์นำโดย NASA ร่วมกับองค์การอวกาศยุโรปและองค์การอวกาศแคนาดา ESA ให้บริการเปิดตัว Ariane 5 และเครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ ขณะที่ CSA ให้การสนับสนุนคำแนะนำและเทคโนโลยีเครื่องมือ ภารกิจนี้ยังขึ้นอยู่กับนักวิทยาศาสตร์ วิศวกร ผู้รับเหมา และทีมงานปฏิบัติการในหลายๆ ประเทศ
รูปภาพและการตีความ
ภาพเวบบ์มักแสดงเป็นสีที่มองเห็นได้ แต่กล้องโทรทรรศน์จะบันทึกแสงอินฟราเรด ผู้เชี่ยวชาญด้านภาพจับคู่ความยาวคลื่นอินฟราเรดกับสีที่ดวงตามนุษย์สามารถเปรียบเทียบได้ เผยโครงสร้าง ฝุ่น ดวงดาว และกาแล็กซี ดังนั้นสีจึงเป็นการแสดงภาพทางวิทยาศาสตร์ ไม่ใช่สิ่งที่ตามนุษย์มองเห็นจากอวกาศ
ทำไมมันถึงสำคัญ
เวบบ์มีความสำคัญเนื่องจากขยายการมองเห็นของมนุษย์ไปสู่ส่วนต่างๆ ของประวัติศาสตร์จักรวาลและวิทยาศาสตร์เกี่ยวกับดาวเคราะห์ที่ก่อนหน้านี้ยากต่อการศึกษา ช่วยทดสอบแนวคิดเกี่ยวกับวิธีการกำเนิดกาแลคซีแรกๆ ดาวฤกษ์และดาวเคราะห์โผล่ออกมาจากฝุ่นได้อย่างไร และชั้นบรรยากาศของดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลมีอะไรบ้าง นอกจากนี้ยังแสดงให้เห็นว่าวิทยาศาสตร์อวกาศที่มีความทะเยอทะยานขึ้นอยู่กับวิศวกรรม ความร่วมมือระหว่างประเทศ และการดำเนินงานอย่างระมัดระวังในระยะยาวอย่างไร